非编码 RNA 在肝衰竭中的研究进展:miRNA 与 lncRNA 的调控作用
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一、肝衰竭的临床挑战与非编码 RNA 研究背景

   

肝衰竭作为临床常见的危重疾病,其特征是由药物中毒、病毒感染、自身免疫性肝炎、Wilson 病、布加综合征等多种病因引发的肝细胞大量坏死、肝功能丧失及肝组织炎性浸润。由于缺乏特异性早期症状,肝衰竭的早期诊断一直是临床实践中的难题,而寻找有效的早期诊断指标和治疗靶点对改善患者预后具有重要意义。近年来,非编码 RNA(ncRNA)在人类疾病发病机制中的研究取得显著进展,其中微小 RNA(miRNA)和长链非编码 RNA(lncRNA)作为两类重要的非编码 RNA 分子,不仅被证实可作为肝衰竭的早期诊断生物标志物,还在肝衰竭的炎性反应、肝细胞死亡及再生过程中发挥关键调控作用,同时通过表观遗传调控参与肝衰竭的发生发展。
   

二、非编码 RNA 的分类与肝衰竭研究核心对象

     

非编码 RNA 是一类不编码蛋白质的 RNA 分子,包括转运 RNA(tRNA)、核糖体 RNA(rRNA)、短链非编码 RNA(sncRNA)和长链非编码 RNA(lncRNA)等。其中 sncRNA 包含 miRNA、小分子干扰 RNA(siRNA)和 PIWI 相互作用 RNA(piRNA)。在肝衰竭研究中,miRNA 和 lncRNA 因其独特的调控功能成为研究热点。miRNA 是长度约 22 个核苷酸的非编码单链 RNA 分子,通过靶向负调控基因的 mRNA 表达发挥作用;lncRNA 则是转录本长度超过 200nt 的非编码 RNA 分子,通过多种机制参与基因表达调控。
 
   
   

三、miRNA 在肝衰竭中的诊断价值与调控机制

   

(一)miRNA 作为肝衰竭的早期预测指标

miRNA 在肝衰竭中的诊断价值已得到广泛证实。肝细胞特异性 miRNA——miR-122 表现出显著优势。研究发现,在对乙酰氨基酚过量诱发急性肝衰竭的患者血清中,miR-122、miR-192、miR-483 等多种 miRNA 表达升高,其中 miR-122 在血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平尚未变化时就已升高,且能精准预测肝损伤发展,其恢复正常的时间也早于 ALT,提示循环 miR-122 可能具有更短的半衰期,更适合作为早期诊断指标。在乙型肝炎病毒相关慢加急性肝衰竭患者中,血清 miR-122-3p、miR-146a-5p 和 miR-328-3p 水平显著上调,且与肝脏炎症严重程度呈正相关,进一步证实了 miRNA 作为肝衰竭诊断标志物的潜力。
  

(二)miRNA 对肝衰竭病理过程的调控作用

除作为诊断指标外,miRNA 还通过调控炎性反应、肝细胞凋亡和肝再生参与肝衰竭进程。在炎性反应调控中,APAP 诱导的急性肝损伤模型中,中性粒细胞 miR-223 表达上调,通过下调核因子 κB(NF-κB)激酶抑制剂 α(IKKα)表达控制炎症反应;大麻素受体 2 激动剂处理可降低肝脏内单个核细胞中 miR-145 表达,进而上调白细胞介素 - 1 受体相关激酶 3,通过调控 TLR4 途径缓解肝衰竭。在肝细胞凋亡与再生方面,miR-221、miR-150 等通过调控肝细胞增殖影响肝再生;miR-1187 通过靶向 caspase-8 抑制肝细胞凋亡;miR-125b-5p 通过调节 kelch 样环氧氯丙烷相关蛋白 1(KEAP1)/ 核因子 - E2 相关因子 2(NRF2)通路改善急性肝衰竭,显示出作为细胞死亡抑制剂的潜在价值。
     

四、lncRNA 在肝衰竭中的多维调控作用

  

(一)lncRNA 对肝衰竭的直接调控

lncRNA 作为另一类重要的非编码 RNA,通过直接调控多条信号通路参与肝衰竭过程。在肝毒素诱导的急性肝衰竭模型中,868 个 lncRNA 表达异常,涉及细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、MAPK、NF-κB 等多条信号通路;肝再生相关 lncRNA(LALR1)通过募集 CCCTC 结合因子(CTCF)抑制 axin1 表达,激活 Wnt/β-catenin 通路促进肝细胞增殖;lncRNA MALAT1 在肝再生中受 p53 调控,通过激活 Wnt/β-catenin 通路促进细胞周期进展。这些研究表明 lncRNA 在肝衰竭的病理生理过程中发挥多维度调控作用。
   

(二)lncRNA 与 miRNA 的相互作用机制

lncRNA 与 miRNA 的相互作用主要通过竞争性内源性 RNA(ceRNA)机制实现。急性肝衰竭中,miR-19a 通过靶向 lncRNA NBR2 和 AMPK/PPARα 信号通路负调控肝细胞自噬,而 lncRNA NBR2 可竞争性结合 miR-19a,逆转其对自噬的抑制作用,形成复杂的调控网络,为肝衰竭的治疗提供了新的潜在靶点。
  

(三)表观遗传调控在肝衰竭中的潜在作用

lncRNA 和 miRNA 还通过表观遗传调控参与肝衰竭过程,其中沉默信息调节因子 2 相关酶 1(SIRT1)作为第 Ⅲ 类组蛋白去乙酰化酶,可被 lncRNA 募集调控下游通路。尽管目前相关研究多集中于肿瘤领域,但深入探索肝衰竭中关键分子的乙酰化修饰及非编码 RNA 的表观遗传调控机制,对揭示肝衰竭的内在调控网络具有重要意义。
 
   

五、非编码 RNA 研究面临的挑战与展望

   

尽管非编码 RNA 在肝衰竭中的研究取得显著进展,但仍存在诸多亟待解决的问题,如临床生物标志物的大样本验证、调控机制的深入解析、外泌体来源 ncRNA 的细胞来源与功能、多体液中 ncRNA 的检测潜力及表观遗传调控网络的构建等。未来研究需聚焦这些关键科学问题,进一步阐明非编码 RNA 在肝衰竭中的作用机制,为肝衰竭的早期诊断和靶向治疗提供坚实的理论基础。

   

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